DE2841428C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Empfänger zum kompatiblen Empfang stereophoner Signale gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a receiver for the compatible Receiving stereophonic signals according to the preamble of the claim 1.
Eine derartige Empfänger-Einrichtung ist in der älteren, nicht vorveröffentlichten DE-OS 27 15 741 vorgeschlagen. Diese Empfänger-Einrichtung arbeitet mit Synchron-Demodulatoren zur Demodulation der empfangenen Signale, um daraus das Summensignal (L+R) sowie das Differenzsignal (L-R) und daraus letztlich die stereophonen Signale (L, R) erzeugen zu können. Als nicht ganz zufriedenstellend kann bei dieser bekannten Empfänger-Einrichtung der Abstimmvorgang angesehen werden, da während des Abstimmvorganges Schwebungen aus den Niederfrequenzkanälen ferngehalten werden müßten.Such a receiver device is proposed in the older, not prepublished DE-OS 27 15 741. This receiver device works with synchronous demodulators for demodulating the received signals in order to be able to generate the sum signal (L + R) and the difference signal (LR) and ultimately the stereophonic signals (L, R) . In this known receiver device, the tuning process can be regarded as not entirely satisfactory, since beats from the low-frequency channels would have to be kept away during the tuning process.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Empfänger mit einfachem Aufbau so zu konzipieren, daß eine verbesserte Abstimmung erreicht wird.The invention is therefore based on the object of a generic To design receivers with a simple structure so that improved coordination will be achieved.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem gattungsgemäßen Empfänger durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruches 1 gelöst.This object is achieved with a generic Recipient by the characteristics of the characteristic Part of claim 1 solved.
Ein Kerngedanke der Erfindung kann daher darin gesehen werden, den Amplituden-Demodulator als Hüllkurven-Demodulator auszulegen, der das an seinem Ausgang erzeugte Summensignal L+R an eine Matrix weiterleitet, wobei ergänzend dazu der PM-Demodulator, der ein Ausgangssignal proportional zu (L-R) × cos Φ erzeugt, über eine Korrekturschaltung mit der Matrix verbunden ist, an deren Ausgang die stereophonen Signale L und R erhalten werden.A key concept of the invention can therefore be seen in designing the amplitude demodulator as an envelope demodulator, which forwards the sum signal L + R generated at its output to a matrix, in addition to which the PM demodulator, which outputs an output signal proportional to (LR ) × cos Φ is generated, is connected to the matrix via a correction circuit, at the output of which the stereophonic signals L and R are obtained.
Eine Empfänger-Einrichtung, die mit der gattungsgemäßen vergleichbar ist, ist aus Electronics, 14. April 1977, S. 82 (Magnavox way) bekannt. Die empfängerseitige Abstimmung bereitet dort jedoch noch größere Schwierigkeiten als bei dem vorausgehend genannten gattungsgemäßen Empfänger.A receiver device with the generic is comparable, is from Electronics, April 14, 1977, p. 82 (Magnavox way) known. The recipient's vote there, however, causes even greater difficulties than with the aforementioned generic receiver.
In zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung wird die Korrekturschaltung mit einer Begrenzerschaltung für das ZF-Signal, einer phasenverriegelten Schaltung sowie mit einem Cosinus-Phasendetektor, dessen Ausgangssignal proportional cos Φ ist, ausgelegt. Auf diese Weise ist es möglich, in vorteilhafter Ausführung am Ausgang einer Teilerschaltung ein Ausgangssignal zu erhalten, das proportional dem Differenzsignal (L-R) ist.In an expedient development of the invention, the correction circuit is designed with a limiter circuit for the IF signal, a phase-locked circuit and with a cosine phase detector, the output signal of which is proportional to cos Φ . In this way it is possible, in an advantageous embodiment, to obtain an output signal at the output of a divider circuit which is proportional to the difference signal (LR) .
Zur weiteren Verbesserung des Abstimmvorganges ist der Matrix ein Schalter vorgeordnet, der nur bei eingerasteter phasenverriegelter Schaltung das Differenzsignal (L-R) auf die Matrix durchschaltet. Insoweit kann nur bei beendeter Abstimmung das entsprechende monophone oder stereophone Signal am Ausgang der Matrix erhalten werden.To further improve the tuning process, the matrix is preceded by a switch which only switches the difference signal (LR) through to the matrix when the phase-locked circuit is engaged. In this respect, the corresponding monophonic or stereophonic signal can only be obtained at the output of the matrix when the tuning has ended.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines schematischen Ausführungsbeispiels mittels eines Blockschaltbildes eines Empfängers in der einzigen Figur noch näher erläutert.The invention is described below using a schematic Embodiment by means of a block diagram of a receiver explained in more detail in the single figure.
Der in der Zeichnung dargestellte Empfänger ist dazu bestimmt, ein kompatibles AM-Stereosignal von einem Sender aufzunehmen, wie es in der älteren DE-OS 27 15 741 beschrieben ist. Gemäß dieser DE-OS ist ein Übertragungssignal eines Senders für einen monophonen Empfänger in der Weise kompatibel, daß der Träger des Übertragungssignals mit einem monophonen Signal amplitudenmoduliert ist, und zwar entsprechend dem Ausdruck (L+l+R), so daß die gesamte Stereoinformation in der Phasenmodulation enthalten ist. Der Träger ist hierbei mit der Summe (L+R) und der Differenz L-R) in einer 90°-Phasenverschiebung moduliert, so daß die Amplitudenveränderung eliminiert wird und nur die Phasenänderung verbleibt. Dann erfolgt eine Amplitudenmodulation mit (1+L+R) in einem entsprechenden Modulator. Das Übertragungssignal wird dann zuThe receiver shown in the drawing is intended to receive a compatible AM stereo signal from a transmitter, as described in the older DE-OS 27 15 741. According to this DE-OS, a transmission signal from a transmitter for a monophonic receiver is compatible in such a way that the carrier of the transmission signal is amplitude-modulated with a monophonic signal, in accordance with the expression (L + I + R) , so that the entire stereo information phase modulation is included. The carrier is modulated with the sum (L + R) and the difference LR) in a 90 ° phase shift, so that the change in amplitude is eliminated and only the phase change remains. Then an amplitude modulation with (1+ L + R) takes place in a corresponding modulator. The transmission signal then becomes
(1 + L + R) cos [(w c t + arc tg (L - R)/(1 + l + R) ] .(1 + L + R) cos [ (w c t + arc tg (L - R) / (1 + l + R) ].
Im Ausführungsbeispiel eines Empfängers gemäß der Erfindung wird über die Antenne 10 ein kompatibles AM-Stereosignal der oben angegebenen Form empfangen. Dieses Signal wird in der üblichen Weise in einer HF-Stufe 11 sowie in der ZF-Stufe 12 verarbeitet. Das monophone Signal, das durch das Summensignal L+R dargestellt ist, wird dadurch gewonnen, daß der Ausgang der ZF-Stufe 12 an einen Hüllkurven- Demodulator 13 angeschlossen ist. Das Signal L+R wird dann einer Matrix 14 zugeführt. Ein Detektor 26 mit automatischer Verstärkungsregelung kann zwischen dem Ausgang des Hüllkurven-Demodulators 13 und der ZF-Stufe 12 in einer Rückkopplung angeordnet sein, um die Verstärkung der ZF-Stufe 12 in an sich bekannter Weise zu steuern.In the exemplary embodiment of a receiver according to the invention, a compatible AM stereo signal of the form specified above is received via the antenna 10 . This signal is processed in the usual way in an RF stage 11 and in the IF stage 12 . The monophonic signal, which is represented by the sum signal L + R , is obtained in that the output of the IF stage 12 is connected to an envelope demodulator 13 . The signal L + R is then fed to a matrix 14 . A detector 26 with automatic gain control can be arranged in a feedback loop between the output of the envelope demodulator 13 and the IF stage 12 in order to control the gain of the IF stage 12 in a manner known per se.
Der Ausgang der ZF-Stufe 12 ist auch mit einem Synchrondetektor bzw. PM-Demodulator 16 sowie mit einer Begrenzerstufe 17 verbunden. Die Begrenzerstufe 17 ist mit einem Eingang eines Phasendetektors verbunden, der zusammen mit einem Tiefpaßfilter 19 und einem spannungsgesteuerten Oszillator 20 die eine phasenverriegelte Schaltung 22 bildet. Von dieser Schaltung 22 wird ein Ausgangssignal (sin w c t) dem PM-Demodulator 16 zugeführt. The output of the IF stage 12 is also connected to a synchronous detector or PM demodulator 16 and to a limiter stage 17 . The limiter stage 17 is connected to an input of a phase detector which, together with a low-pass filter 19 and a voltage-controlled oscillator 20, forms a phase-locked circuit 22 . From this circuit 22 , an output signal (sin w c t) is fed to the PM demodulator 16 .
Ein Ausgangssignal der Begrenzerstufe 17, welches nur die übertragene Phaseninformation enthält, wird einem Cosinus- Phasen-Detektor 23 als ein Ausgangssignal (cos w c t) und der phasenverriegelten Schaltung 22, die als Rückführschleife ausgelegt ist, zugeführt. Der Cosinus-Phasen- Detektor 23 ist eine Multiplizierstufe, die beispielsweise der Type Motorola MC 1595 entspricht, welche ein Vier-Quadranten-Multiplizierer ist.An output signal of the limiter stage 17 , which contains only the transmitted phase information, is fed to a cosine phase detector 23 as an output signal (cos w c t) and to the phase-locked circuit 22 , which is designed as a feedback loop. The cosine phase detector 23 is a multiplier stage which corresponds, for example, to the Motorola MC 1595 type, which is a four-quadrant multiplier.
Die momentane Phasendifferenz zwischen den zwei Trägerfrequenzen, worunter die unmodulierte und die übertragene Trägerfrequenz verstanden wird, wird in dem Cosinus-Phasen- Detektor 23 abgetastet und stellt die Korrektur-Information dar, die notwendig ist, um die ursprünglichen Stereosignale L, R wiederherzustellen.The instantaneous phase difference between the two carrier frequencies, which means the unmodulated and the transmitted carrier frequency, is sampled in the cosine phase detector 23 and represents the correction information which is necessary in order to restore the original stereo signals L, R.
Die gewünschte Korrekturinformation ist ein Signal, welches dem Cosinus von Φ oder demThe desired correction information is a signal which corresponds to the cosine of Φ or the
cos arc tg [(L - R)/(1 + L + R) ]cos arc tg [ (L - R) / (1 + L + R) ]
oderor
proportional ist. Die Korrekturinformation wird einer Teilerschaltung 25 zugeführt, die auch ein Ausgangssignal des PM-Demodulators 16 erhält. Am Ausgang der Teilerschaltung erhält man L-R, das das gewünschte Stereodifferenzsignal ist.is proportional. The correction information is fed to a divider circuit 25 , which also receives an output signal of the PM demodulator 16 . At the output of the divider circuit, LR is obtained, which is the desired stereo difference signal.
Bis zur ordnungsgemäßen Abstimmung des Empfängers ist das Ausgangssignal der phasenverriegelten Schaltung 22 jedoch keine Funktion von w c t, sondern eine Funktion einer Frequenz, die sich w c t nähert. Die Differenzfrequenz würde dementsprechend in dem Korrektursignal am Ausgang des Cosinus-Phasen-Detektors 23 auftreten und ein unerwünschtes Ausgangssignal im Differenzkanal hervorrufen.However, until the receiver is properly tuned, the output of phase locked circuit 22 is not a function of w c t, but a function of a frequency approaching w c t . The difference frequency would accordingly occur in the correction signal at the output of the cosine phase detector 23 and cause an undesired output signal in the difference channel.
Der Ausgang des Cosinus-Phasen-Detektors 23 ist daher mit einem Tiefpaßfilter 27 mit z. B. 2 bis 10 Hz verbunden, in welchem der durchschnittliche Gleichspannungspegel des Ausgangssignals dazu verwendet wird, einen Schalter 28 zur Umschaltung zwischen Mono und Stereo zu steuern. Der Schalter 28 ist spannungsgesteuert und so eingestellt, daß er in der monophonen Stellung bleibt, bis die phasenverriegelte Schaltung 22 auf die Frequenz w c t einrastet. Erst dann erfolgt die Umschaltung in eine stereophone Stellung.The output of the cosine phase detector 23 is therefore with a low-pass filter 27 with z. B. 2 to 10 Hz, in which the average DC voltage level of the output signal is used to control a switch 28 for switching between mono and stereo. The switch 28 is voltage controlled and set so that it remains in the monophonic position until the phase-locked circuit 22 locks onto the frequency w c t . Only then does it switch to a stereophonic position.
Beim monophonen Betrieb wird nur das Signal L+R der Matrix 14 zugeführt, wobei zur Abstimmung der Empfänger nur dieses monophone Niederfrequenzausgangssignal verwendet wird. Wenn der Empfänger abgestimmt ist und wenn die Schaltung 22 auf w c t eingerastet ist, ist der Gleichspannungspegel des Cosinus-Phasen-Detektors 23 am Ausgang nach der Filterung durch das Tiefpaßfilter 27 ausreichend hoch, um den Schalter 28 für Mono/Stereo in die stereophone Betriebsart umzuschalten. Dies ermöglicht es, daß das Signal L-R der Matrix 14 zugeführt wird, welche L und R an ihren Ausgangsklemmen getrennt liefert.In monophonic operation, only the L + R signal is fed to the matrix 14 , only this monophonic low-frequency output signal being used for tuning the receivers. If the receiver is tuned and if the circuit 22 is locked to w c t , the DC voltage level of the cosine phase detector 23 at the output after filtering by the low-pass filter 27 is sufficiently high to switch the mono / stereo switch 28 to the stereophonic Switch operating mode. This enables the LR signal to be fed to the matrix 14 which provides L and R separately at their output terminals.
Im Hinblick auf das empfangene Signal ist festzustellen, daß das Ausgangssignal der ZF-Stufe 12 dem AusdruckRegarding the received signal, it should be noted that the output signal of the IF stage 12 is the expression
(1 + L - R) cos (w c t + Φ)(1 + L - R) cos (w c t + Φ )
proportional ist, wobei die folgende Beziehung gilt:is proportional, the following relationship applies:
Φ = arc tg [(L - R)/(1 + L + R) ] . Φ = arc tg [ (L - R) / (1 + L + R) ].
Das Ausgangssignal des Hüllkurven-Demodulators 13 wird proportional zu L+R. Das Ausgangssignal der Begrenzerstufe 17 wird proportional zu cos (w c t+Φ ) und die Ausgangssignale der phasenverriegelten Schaltung 22 werden proportional zu sin w c t und nach einer Phasenverschiebung auch proportional zu cos w c t. Das Ausgangssignal des Synchron-Detektors bzw. des PM-Demodulators 16 ist das Produkt ausThe output signal of the envelope demodulator 13 becomes proportional to L + R. The output signal of the limiter stage 17 becomes proportional to cos (w c t + Φ ) and the output signals of the phase-locked circuit 22 become proportional to sin w c t and after a phase shift also proportional to cos w c t . The output signal of the synchronous detector or the PM demodulator 16 is the product of
(1 + L + R) cos (w c t + Φ ) und sin w c t .(1 + L + R) cos (w c t + Φ ) and sin w c t .
Unter Vernachlässigung des Terms mit der doppelten Frequenz 2 w c t und unter Berücksichtigung der Tatsache, daßNeglecting the term with the double frequency 2 w c t and taking into account the fact that
Φ = arc tg (L - R)/(1 + L + R) Φ = arc tg (L - R) / (1 + L + R)
ist, ist ersichtlich, daß das Produkt proportional zu L-R) cos Φ ist. Das Ausgangssignal des Cosinus-Phasen-Detektors 23 wird proportional zu cos Φ und das Ausgangssignal der Teilerschaltung 25 wird somit proportional zu (L-R) cos Φ/cos Φ oder (L-R). Mit den Eingangssignalen (L+R) und (L-R) liefert die Matrix 14 Ausgangssignale L und R.it can be seen that the product is proportional to LR) cos Φ . The output signal of the cosine phase detector 23 becomes proportional to cos Φ and the output signal of the divider circuit 25 thus becomes proportional to (LR) cos Φ / cos Φ or (LR) . With the input signals (L + R) and (LR) , the matrix delivers 14 output signals L and R.
Claims (4)
mit einer ZF-Stufe (12), die das empfangene Signal als Zwischenfrequenzsignal abgibt,
mit einer Korrekturschaltung (25, 17, 23, 22), die eine Division durch ein aus dem ZF-Signal abgeleitetes Korrektursignal proportional cos R bewirkt,
mit einem AM-Demodulator,
mit einem als Synchrondetektor ausgeführten PM-Demodulator (16) und
mit einer Matrix (14) zur Erzeugung der stereophonen Tonsignale (L, R) aus dem Summensignal (L+R) und dem Differenzsignal (L-R),
dadurch gekennzeichnet,
daß der AM-Demodulator als Hüllkurven-Demodulator (13) ausgeführt ist, der mit der ZF-Stufe (12) verbunden ist und das Summensignal (L+R) an die Matrix (14) abgibt, daß der PM-Demodulator ebenfalls mit der ZF-Stufe (12) verbunden ist und ein Ausgangssignal proportional zu (L-R) cos Φ erzeugt und
daß der PM-Demodulator (16) über die Korrekturschaltung (25, 17, 23, 22) mit der Matrix (14) verbunden ist.1. Receiver for compatible reception of stereophonic signals (L, R) , the carrier wave of which is amplitude-modulated in proportion to the sum (L + R) of the stereophonic sound signals and proportional to an angle is phase modulated, wherein C ₁ and C ₂ are constants.
with an IF stage ( 12 ) which emits the received signal as an intermediate frequency signal,
with a correction circuit ( 25, 17, 23, 22 ) which effects a division by a correction signal derived from the IF signal proportional to cos R ,
with an AM demodulator,
with a PM demodulator ( 16 ) designed as a synchronous detector and
with a matrix ( 14 ) for generating the stereophonic sound signals (L, R) from the sum signal (L + R) and the difference signal (LR) ,
characterized,
that the AM demodulator is designed as an envelope demodulator ( 13 ), which is connected to the IF stage ( 12 ) and outputs the sum signal (L + R) to the matrix ( 14 ), that the PM demodulator also with the IF stage ( 12 ) is connected and generates an output signal proportional to (LR) cos Φ and
that the PM demodulator ( 16 ) is connected to the matrix ( 14 ) via the correction circuit ( 25, 17, 23, 22 ).
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